Hisopo de algodón

Antecedentes

Un hisopo de algodón es un huso corto con uno o ambos extremos cubiertos con una almohadilla de algodón absorbente. Dichos hisopos se han utilizado durante mucho tiempo para diversas tareas de higiene personal y cosmética, en particular para limpiar el oído. El hisopo de algodón fue inventado en la década de 1920 por un estadounidense nacido en Polonia llamado Leo Gerstenzang. Leo había observado que su esposa usaba un palillo clavado en un trozo de algodón para limpiar los oídos de su bebé a la hora del baño. A Leo le preocupaba que el palillo de madera pudiera astillarse y cortar la oreja del bebé o que el algodón pudiera desprenderse del palillo y quedarse atascado en la oreja. Decidió diseñar un hisopo de algodón listo para usar que pudiera usarse en bebés con menos riesgo de lesiones. Pensando que tal producto atraería a muchos padres, Leo formó Leo Gerstenzang Infant Novelty Company para comercializar su hisopo y otros productos relacionados con el bebé. Le tomó varios años resolver ciertos problemas de diseño, como cómo asegurar cantidades iguales de algodón en cada extremo del hisopo. Finalmente, no solo desarrolló un producto exitoso, sino que incluso creó un empaque especial para sus hisopos. El paquete fue diseñado para abrirse con una mano, de modo que un padre que sostenga a un bebé con una mano pueda abrir fácilmente la caja y extraer un hisopo con la otra. Una vez que Leo perfeccionó su producto, buscó un nombre comercialmente viable. Debido a que diseñó su producto para mantener felices a los bebés mientras les limpiaban los oídos de manera segura, eligió el nombre Baby Gays. En 1926, cambió el nombre a Q-Tips Baby Gays, alegando que la "Q" significaba calidad. Finalmente, Baby Gays se eliminó del nombre y los hisopos se conocieron simplemente como Q-Tips. Hoy, Q-Tips es una marca registrada de Chesebrough-Ponds, Inc.

Diseño

El diseño de hisopos de algodón ha avanzado significativamente desde la década de 1920. Para la mayoría de las aplicaciones, los palos de madera fueron reemplazados por ejes de papel, que eran menos propensos a astillarse y perforar el delicado tejido del oído. Las barras de papel delgadas se hicieron enrollando un papel de gran espesor. Más recientemente, el plástico se ha convertido en una opción popular para el material del eje porque ofrece una mayor flexibilidad e impermeabilidad al agua. Sin embargo, se debe tener cuidado de diseñar el eje de plástico de manera que no atraviese la masa de algodón al final de la barra. Para evitar que esto suceda, se han diseñado hisopos con una serie de características especiales. Por ejemplo, algunos hisopos están hechos con una tapa protectora de plástico en el extremo del eje, debajo de la capa de algodón. Otros usan un elemento de amortiguación, como un poco de adhesivo de fusión en caliente suave, para proteger el extremo de la barra en caso de que sobresalga a través del cuerpo de la punta durante la manipulación. Una tercera forma de eludir este problema implica un proceso que da como resultado un hisopo con una punta ensanchada. Esta punta acampanada no puede penetrar demasiado profundamente en la oreja debido a su mayor diámetro.

Si bien el cuidado infantil es uno de los usos más populares de los hisopos de algodón, también se usan comúnmente en otras áreas. Estas otras aplicaciones tienen sus propios requisitos de diseño especiales. Por ejemplo, los hisopos utilizados para aplicar cosméticos de color se pueden hacer con puntas flocadas especiales hechas de fibras no tejidas. Además del cuidado personal, los hisopos se utilizan con fines industriales. Por ejemplo, los hisopos de madera de mango largo están diseñados para tomar muestras de cultivos microbiológicos. Este es el tipo de hisopo que usa un médico para tomar un cultivo de garganta. Otros industriales Una máquina típica para fabricar hisopos de algodón. los hisopos pueden estar diseñados especialmente para limpiar piezas electrónicas; estos pueden tener requisitos especiales sin pelusa.

Materias primas

Hay tres componentes principales involucrados en la fabricación de hisopos:el eje o varilla, que forma el cuerpo del hisopo; el material absorbente que recubre los extremos del eje; y el paquete utilizado para contener los hisopos.

Eje

Los husillos pueden ser palos de madera, papel enrollado o plástico extruido. Se pueden fabricar con diferentes especificaciones según el uso previsto. Los productos para el cuidado personal son bastante pequeños y livianos y solo miden aproximadamente 3 pulgadas (75 mm) de largo. Los hisopos hechos para uso industrial pueden tener más del doble de longitud y generalmente están hechos de madera para mayor rigidez.

Material final absorbente

El algodón se usa con mayor frecuencia como recubrimiento final para hisopos debido a sus propiedades absorbentes, resistencia de la fibra y bajo costo. También se pueden utilizar mezclas de algodón con otros materiales fibrosos; El rayón se utiliza a veces en este sentido.

Embalaje

Los requisitos de empaque varían según la aplicación del hisopo. Algunos hisopos de higiene personal, como los hisopos de algodón, están empaquetados en una carcasa de plástico transparente (conocida como blíster). Procesos de fabricación esenciales para la producción de hisopos de algodón. Un dibujo esquemático de una máquina de embalaje típica utilizada en la producción de hisopos de algodón. que se adjunta a un respaldo de tablero de fibra. Chesebrough-Ponds tiene una patente sobre el diseño de un paquete auto dispensador para sus productos Q-tip. Esta patente describe un paquete hecho de un cuerpo de burbuja de plástico con pequeñas proyecciones moldeadas en el plástico con el fin de volver a asegurar la cubierta sobre el cuerpo. Otro embalaje utilizado para hisopos incluye fundas de papel. Este tipo de empaque es común para hisopos utilizados para aplicaciones microbiológicas, que deben mantenerse estériles antes de su uso.

El
proceso de fabricación

Se utilizan diferentes métodos en la fabricación de hisopos según el diseño del hisopo. En general, el proceso se puede describir en tres pasos principales:fabricación del huso, aplicación de algodón y empaque de los hisopos terminados.

Fabricación del husillo

• 1 Los husillos se fabrican de varias formas dependiendo de su material de composición. Los husillos de madera se forman mediante varios procesos de torno. Los ejes de papel se fabrican troquelando un papel de alta calidad y luego enrollando el papel con fuerza para formar una barra. Los husillos de plástico se fabrican mediante un proceso de moldeo por extrusión. En este caso, la resina plástica y otros aditivos se mezclan, se calientan y se extruyen a través de un troquel en un proceso similar a la forma en que una máquina de hacer pasta exprime una hebra de espagueti. Después de la fabricación, los husillos se cargan en una tolva en la línea de fabricación en preparación para la aplicación del algodón.

Aplicación de algodón

• 2 Una patente de EE. UU. describe una operación compleja que involucra una serie de estaciones de trabajo. En la primera estación, se hace vibrar una tolva llena de husillos para hacer que caigan a través de una ranura larga y delgada en la parte inferior de la tolva y sobre un portador de varillas giratorias. Este portador es un mecanismo de tipo tambor con ranuras transversales colocadas alrededor de su borde exterior. Los palos entran en estas ranuras de uno en uno y se llevan a la siguiente estación.
• 3 A medida que la rueda mueve los palos, estos entran en contacto con una rueda de fricción giratoria que roza los ejes del hisopo y los hace girar. El transportador hace avanzar las barras a través de una estación de recipiente de pegamento donde se aplica adhesivo a los extremos opuestos de las barras.
• 4 En la siguiente estación, el algodón entrante en forma de cuerda se alimenta a otra rueda giratoria con una serie de dedos metálicos que se extienden desde su eje. Estos dedos dirigen la cuerda de algodón a los extremos recubiertos de pegamento de los palos a medida que se mueven a lo largo de la rueda. En el caso de los Q-tips de Chesebrough Pond, los ejes tienen una serie de cuatro a ocho hendiduras, o cortes superficiales, a lo largo de la parte superior e inferior. Presumiblemente, estos ayudan al eje a agarrar y sujetar el algodón a medida que se alimenta a los ejes. Luego, el algodón se adhiere al huso y se enrolla firmemente con las varillas giratorias. Después de que se hayan depositado aproximadamente 0,05-0,1 g de algodón en el huso, una serie de cuchillas giratorias separan el algodón del resto de la cuerda.
• 5 Los extremos de los hisopos pasan a través de una serie de canales estrechos mientras aún están girando. Estos canales comprimen y dan forma al algodón en el extremo de la barra y le dan una forma suave. Pueden introducirse agentes de revestimiento químico en el algodón. Estos agentes de recubrimiento, que incluyen soluciones de polímero de celulosa, ayudan a que la punta conserve su forma y ayudan a prevenir las manchas y el moho. Finalmente, una rueda de escape desvía los palos del transportador a una cinta transportadora de transferencia ranurada y luego a una unidad de empaque automática.

Embalaje

• 6 De camino a la unidad de empaque, los hisopos terminados pasan por una rueda de conteo. Un riel guía mantiene los hisopos en su lugar mientras la rueda de conteo cuenta el número de hisopos para una capa de bandeja. A medida que se cuentan los hisopos, se empujan contra un plano inclinado. Cuando la rueda de conteo indica que se han recolectado suficientes hisopos, envía una señal a una disposición de pistón, que desliza el grupo de hisopos en un divisor de papel. Luego, el divisor y los hisopos se colocan en el paquete de plástico. En operaciones posteriores, se pega un soporte de cartón sobre el recipiente de plástico lleno y se empaqueta todo el conjunto para su envío.

Subproductos / Residuos

El proceso de fabricación de hisopos puede generar residuos en forma de algodón suelto, así como plástico, papel o desechos de madera, según el material que se utilice para fabricar los ejes. Parte del algodón puede recuperarse e incorporarse nuevamente a la ruta de alimentación de entrada o usarse en otro lugar como chatarra. El plástico utilizado en los husillos es termoplástico, lo que significa que se puede volver a moler y volver a fundir para su uso posterior.

Control de calidad

Se utilizan varias medidas de control de calidad para garantizar que los hisopos de algodón sean aceptables. Los husillos deben revisarse para asegurarse de que estén rectos y libres de imperfecciones, como grietas por tensión u otros defectos de moldura. El algodón utilizado para cubrir las puntas debe ser de pureza, suavidad y longitud de fibra específicas. Los hisopos terminados deben estar libres de adhesivo suelto y bordes afilados, y las puntas deben estar bien envueltas. Estas medidas son particularmente críticas para los hisopos diseñados para uso infantil. Para los hisopos destinados a otras aplicaciones, otros requisitos de calidad pueden ser más importantes. Por ejemplo, los hisopos utilizados con fines biológicos deben permanecer estériles hasta que se utilicen. Para algunas aplicaciones, la falta de pelusa suelta puede ser imprescindible. Los requisitos particulares de control de calidad variarán con la aplicación. Por supuesto, cada caja de hisopos debe pesarse para asegurarse de que se empaque el número correcto de hisopos en cada caja.

El futuro

Una innovación más reciente utilizada para ayudar a evitar que el hisopo dañe el tejido del oído es un hisopo con algodón adicional que llena el eje hueco. Para lograr el efecto, el aplicador de hisopo se fabrica extruyendo un tubo de plástico sobre una masa elástica de algodón. Un extremo de la varilla está equipado con una tapa y el otro extremo tiene una protuberancia de algodón más tradicional, similar a un hisopo. La tapa se puede quitar y el núcleo de fibra se puede llenar con cualquier líquido que se desee dispensar. Esta técnica podría ser útil para aplicar una variedad de líquidos de limpieza o medicamentos tópicos. Los desarrollos futuros en la tecnología de hisopos pueden desempeñar un papel en la tecnología espacial. The Micro Clean Company, bajo una licencia de tecnología de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA), ha perfeccionado recientemente el primer hisopo de algodón que tiene las cualidades de absorción del algodón pero que cumple con los requisitos de la NASA sin pelusa ni adhesivo para uso en salas limpias. Este hisopo está encerrado en una funda de nailon y el mango de madera está encerrado en una película retráctil para evitar la liberación de fibras u otra contaminación. La película retráctil permite que la clavija absorba más tensión, lo que hace que sea más fácil de usar y menos probable que se resbale en la mano. El revestimiento y la película retráctil se pueden diseñar a medida para aplicaciones especiales o compatibilidad con disolventes específicos.